JP3115497U - Transfer robot - Google Patents
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Abstract
【課題】 一本のアームを直線移動体上に乗せてアーム数を極限まで減少させることでアーム荷重の低減・軽量化・ローコストを図って高剛性・高精度な受け渡しを可能とした搬送ロボットを提供するものである。
【解決手段】 上記直動駆動体2の水平移動部2Aに搭載させた支持体3と、上記支持体に付設させた駆動モータDMと、上記駆動モータの回転軸に連結した減速ユニットGUと、上記減速ユニットGUと連結し支持体に基部を枢支したアーム5と、上記アームの先端部に搬送物の把持器等を取り付けるべく枢支した取付具6と、上記取付具の確動輪H2とアーム基部5Aに回転不動に取り付けた確動輪H1とを捲き掛け連結する確動帯Bと、を備えた搬送ロボット100である。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transfer robot capable of delivering high rigidity and high accuracy by reducing the number of arms to the limit by placing a single arm on a linear moving body, thereby reducing arm load, reducing weight and cost. It is to provide.
A support body 3 mounted on a horizontal movement portion 2A of the linear drive body 2, a drive motor DM attached to the support body, a reduction unit GU connected to a rotation shaft of the drive motor, An arm 5 connected to the speed reduction unit GU and pivotally supported by a support, a fixture 6 pivotally attached to a tip of the arm to attach a gripper for a conveyed product, and a positive wheel H2 of the fixture; This is a transfer robot 100 provided with a positive movement belt B for striking and connecting a positive movement wheel H1 attached to the arm base 5A so as not to rotate.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、各種搬送物を搬送させる搬送ロボットに係るもので、特に、直線移動体上にアームを単一アーム(シングルアーム)とすることで、製造コストと操作性及びメンテナンス性を向上させた搬送ロボットを提供するものに関する。 The present invention relates to a transport robot that transports various transported objects, and in particular, by making the arm a single arm (single arm) on a linear moving body, manufacturing cost, operability and maintainability are improved. The present invention relates to a transport robot.
従来、ロボットのアーム本数と駆動モータ数を減じて安価な制御系の基に、搬送物を直線的に移動させて搬送させる各種のロボットが提供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various types of robots have been provided in which the number of robot arms and the number of drive motors are reduced and a conveyed product is moved linearly based on an inexpensive control system.
その代表的な基本構成は、例えば特開平6−143183号公報に見られるように、一つの駆動モータと主従二本の旋回アームを使って、従動アームの傾動端に装備した把持器を介して搬送物を直線移動するものが識られている。 A typical basic configuration is as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-143183, using a single drive motor and two main and secondary swivel arms, via a gripper provided at the tilting end of the driven arm. It is known that the object is moved linearly.
そして、上記した搬送ロボットを適用した具体例として、本願考案者の出願に係る大物平板用の搬送ロボットが特開平10−6259公報に提案されている。その構成は、基台に第一アームの基端を枢設し、この第一アームの自由端に第二アームの基端を回動自在に枢支し、この第二アームの自由端に回転自在な搬送具を設置すると共に、各アーム内に輪体と各輪体間を捲き掛けした確動帯を適宜設け、且つ上記搬送具を機台及び基台よりも上部に配設し、上記搬送具が把持する搬送物を水平方向に一直線に移送させることで、大物平板等を干渉の恐れなく安定した搬送を可能にしている。 As a specific example to which the above-described transfer robot is applied, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-6259 proposes a transfer robot for large plates according to the application of the inventor of the present application. The configuration is such that the base end of the first arm is pivotally mounted on the base, the base end of the second arm is pivotally supported at the free end of the first arm, and the base arm rotates at the free end of the second arm. A flexible carrier is installed, a positive band is provided in each arm so as to sprinkle between the wheels, and the carrier is disposed above the machine base and the base. By transporting the transported object gripped by the transport tool in a straight line in the horizontal direction, a large flat plate or the like can be transported stably without fear of interference.
上述した搬送ロボットによると、何れも一つの駆動モータと二本の旋回アームとにより形成された搬送ロボットで、多関節ロボットに比し機構の簡素化やコスト面で有利であるけれども、搬送物の移動はA地点からB地点へ一直線に搬送する場合に限定されていることと、構造的にもダブルアームでは搬送物の重量に加え第2アームの重量分も第1アーム内のベルトやチェーン等の確動帯で支えている為、負荷による確動帯の伸びの影響が有り、高精度な受け渡しが不可能で、ラフな物品搬送と受け渡しにしか適用できないという問題がある。 According to the transfer robot described above, each is a transfer robot formed by one drive motor and two swivel arms, which is advantageous in terms of simplification of the mechanism and cost compared to an articulated robot. The movement is limited to the case where it is conveyed from point A to point B in a straight line, and in terms of structure, in the double arm, the weight of the second arm in addition to the weight of the object to be conveyed is the belt, chain, etc. in the first arm. Therefore, there is a problem in that it is affected by the elongation of the positive belt due to the load, high-precision delivery is impossible, and it can be applied only to rough article conveyance and delivery.
又、従来周知の他の搬送手段として、レール上の移動体に搬送物を載せ、該移動体をチェーン駆動により直線移動させる直動ユニットがある。しかし、この方式では直動ユニットの全長は、倍速機構を採用したとしても半分にはできない。このため、主装置エリアから移動体が退出できないといった不具合がある。更に駆動チェーンとスプロケットの間に切粉が絡むとチェーンの伸びを助長し、その結果、伸び調整を頻繁に行う必要が生じるばかりでなく短期間でチェーン交換をせざるを得ない運転上の問題が有る。 As another conventionally known conveying means, there is a linear motion unit that places a conveyed object on a moving body on a rail and linearly moves the moving body by chain driving. However, with this method, the total length of the linear motion unit cannot be halved even if a double speed mechanism is adopted. For this reason, there is a problem that the moving body cannot leave the main device area. Furthermore, if chips get entangled between the drive chain and the sprocket, the chain will be stretched. As a result, not only will it be necessary to adjust the stretch frequently, but there will also be a problem in operation that requires the chain to be replaced in a short period of time. There is.
本考案は、上記ダブルアーム式の搬送ロボットが持つ問題点ならびに直動ユニット方式の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、一本のアームをスライドユニット即ち直線移動体上に乗せてアーム数を極限まで減少させることでアーム荷重の低減・軽量化およびローコストを図って高剛性・高精度な搬送物の受け渡しを可能とした搬送ロボットを提供するものである。 The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned double-arm type transfer robot and the problems of the linear motion unit system. It is intended to provide a transfer robot capable of delivering a highly rigid and highly accurate transfer object by reducing the number of arms to the limit and reducing the arm load, reducing the weight and reducing the cost.
上記目的を達成するべく本考案の請求項1による搬送ロボットは、基台に載せた直動駆動体と、上記直動駆動体の水平移動部に搭載させた支持体と、上記支持体に付設させた駆動モータと、上記駆動モータの回転軸に連結した減速ユニットと、上記減速ユニットと連結し支持体に基部を枢支したアームと、上記アームの先端部に搬送物の把持器等を取り付けるべく回動可能に枢支した取付具と、上記取付具の確動輪とアーム基部に回転不動に取り付けた確動輪とを捲き掛け連結する確動帯と、を具備したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a transfer robot according to
また、請求項2による搬送ロボットは、請求項1記載の搬送ロボットにおいて、上記減速ユニットは、サイクロ減速機であることを特徴とするものである。 The transfer robot according to
本考案の搬送ロボットは、駆動体の水平移動部に搭載させた支持体に基部を枢支するアームを備え、このアームは支持体に付設する駆動モータに連結した減速ユニットと連結されているから、駆動モータとアームとは減速ユニットを介して直結された形態となり、バックラッシュやトルク伝達系にガタツキ・緩みが無く、駆動モータの回転量が正確にアーム旋回角度として制御される。要するに、搬送物となる負荷をアーム自体で支持することになり、重い負荷に対しても高剛性・高精度な搬送物の受け渡しが可能となる。また、シングルアームとこれを駆動するモータとサイクロ減速機等の構成により、その構造がシンプルで軽量化・高精密化・耐久性がはかられると同時に、チェーン等の伸びや劣化に伴う調整作業や交換作業および交換部品を必要としないためメンテナンスコストが掛からず、機械への設置も容易等トータルコストダウンと納期の短縮が達成される。 The transfer robot according to the present invention includes an arm that pivotally supports a base portion on a support body mounted on a horizontal moving portion of a drive body, and this arm is connected to a speed reduction unit connected to a drive motor attached to the support body. The drive motor and the arm are directly connected via a speed reduction unit, and there is no backlash or torque transmission system rattling or looseness, and the rotation amount of the drive motor is accurately controlled as the arm turning angle. In short, the load to be conveyed is supported by the arm itself, and it is possible to deliver the highly rigid and highly accurate conveyed object even with a heavy load. In addition, the structure of the single arm, the motor that drives it, the cyclo reducer, etc. make the structure simple, lighter, more precise, and more durable. Since no replacement work or replacement parts are required, maintenance costs are not incurred, and installation on the machine is easy, reducing total cost and shortening delivery time.
更に、上記シングルアームは、その基部が駆動体の水平移動部に搭載する支持体に枢支され、シングルアームの先端部に取付具を回動可能に枢支し、該取付具の確動輪とアーム基部に回転不動に取り付けた確動輪とを確動帯で連結しているから、搬送物の姿勢を変えることなく且つシングルアームの旋回直径長よりも大きな移動ストローク(マシンピッチ)が得られ、大きく離れた受け取り部と受け渡し部の間に荷物が搬送される。 Further, the base of the single arm is pivotally supported by a support body mounted on the horizontal moving portion of the driving body, and a fixture is pivotally supported at the tip of the single arm, Since the positive wheel attached to the arm base in a non-rotating manner is connected with a positive belt, a moving stroke (machine pitch) larger than the turning diameter of the single arm can be obtained without changing the posture of the conveyed object. Luggage is transported between a receiving part and a delivery part that are far apart.
更に、本考案の搬送ロボットによると、まず、シングルアームは駆動モータに減速ユニットを介して直結されているから、バックラッシュやトルク伝達系にガタツキ・緩みが無く、駆動モータの回転量が正確にアーム旋回角度として制御できる。また、負荷をアーム自体で支持し、重い負荷に対しても高剛性・高精度な搬送物の受け渡しができる。特に、アームとモータとサイクロ減速機の構成としたから、軽量化・高精密化・耐久性が図られて、搬送ロボットのメンテナンスフリーとトータルコストダウンと納期の短縮が達成できる。 Furthermore, according to the transport robot of the present invention, first, since the single arm is directly connected to the drive motor via the speed reduction unit, there is no backlash or torque transmission system, and the rotation amount of the drive motor is accurate. It can be controlled as an arm turning angle. In addition, the load is supported by the arm itself, and a highly rigid and highly accurate transported object can be delivered even with a heavy load. In particular, the arm, motor, and cyclo reducer make it lighter, more precise, and more durable, making it possible to achieve maintenance-free transfer robots, lower total costs, and shorten delivery times.
以下、本考案の実施の形態を図1乃至図6を参照して説明する。図1は本考案に係る搬送ロボットの斜視図であり、図2はその側断面図、図3はアームの正断面図、図4は減速ユニットの断面図、図5は減速ユニットの原理図、図6は搬送ロボットの動作を示す正面図、図7と図8は動作図、図9は動作サイクル図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of a transfer robot according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view thereof, FIG. 3 is a front sectional view of an arm, FIG. 4 is a sectional view of a reduction unit, and FIG. 6 is a front view showing the operation of the transfer robot, FIGS. 7 and 8 are operation diagrams, and FIG. 9 is an operation cycle diagram.
以下、本考案に係る搬送ロボットの構成を詳細に説明する。まず、基台1には、一軸方向に移動する直動駆動体2が載せられている。この直動駆動体2は、本体部2Aと移動する水平移動部2Bからなり、この水平移動部2B上に搭載された支持体3に、前後位置に二つの支持板3A,3Bが直立されている。上記二つの支持板3A,3B間には、一本のアーム(シングルアーム)5の基部5Aが回動可能に枢支されている。この支持板3A,3Bに対するアーム5の枢支構成は、支持体3の一方の支持板3Aにアーム5の基部5Aの片面が枢支され、支持体3の他方の支持板3Bに駆動モータDMと減速ユニットGUが取り付けられ、上記駆動モータの回転軸に減速ユニットGUの入力軸ISが連結されている。そして、上記減速ユニットGUの出力回転体(出力側フランジ)OSがアーム5の基部5Aの他面側に連結され、全体としてアーム5の基部5Aが支持体3に回動可能に枢支された形態をなしている。上記アーム5は、駆動モータDMの正転・逆転が減速ユニットGUの入力軸(偏心高速軸)ISに入力され、この減速回転力が出力回転体OSに出力してアーム5の基部5Aを大きなトルクでゆっくり正転・逆転駆動する。 Hereinafter, the configuration of the transfer robot according to the present invention will be described in detail. First, a
しかして、上記アーム5は、図6に見るように、直立した状態のアーム先端のA点から左右の水平状態のB点又はD点間を旋回動される。この時、支持体3は直動駆動体2の水平移動部2Bが図示の右側へ所定量移動(ストロークS)すると、垂直姿勢のA転からF点に移動し、左右の水平状態のD点又はB点がE点及びC点に移動する。従って、一本のアーム5の旋回直径長(半径長の2倍)よりも大きな移動ストローク(マシンピッチ)LOが得られ、大きく離れた受け取り受け渡し間に、余裕をもって荷物が搬送される。尚、図1においてはアーム5が直立した実線状態と、図示の右側へ45°に傾いた破線状態と、水平姿勢になった破線常態を示している。 Thus, as shown in FIG. 6, the
上記減速ユニットGUは、図4と図5に示すように、例えばサイクロ減速機が採用される。その構成は、駆動モータDMの正転・逆転が減速ユニットGUの入力軸(偏心高速軸)ISに入力される。上記入力軸ISの偏心体(キャリア)10には、高速軸支持軸受B1を介して曲線板11が回転可能に支持され、この内孔に嵌合した内ピンP1及び波状外周面に係合した外ピンP2が枠体13の内周に嵌着させた主軸受B2に支持された出力回転体(出力側フランジ)OSに繋がれている。しかして、駆動モータDMの正転・逆転が減速ユニットGUの入力軸(偏心高速軸)ISに入力され、各部材を介して減速回転力が出力回転体(出力側フランジ)OSに出力される。これにより、バックラッシュやトルク伝達系にガタツキ・緩みが無く、駆動モータDMの回転量が正確にアーム旋回角度として制御できる。また、負荷をアーム自体で支持し、重い負荷に対しても高剛性・高精度な搬送物の受け渡しができる。 As the deceleration unit GU, as shown in FIGS. 4 and 5, for example, a cyclo reducer is employed. In this configuration, forward / reverse rotation of the drive motor DM is input to the input shaft (eccentric high-speed shaft) IS of the deceleration unit GU. A curved plate 11 is rotatably supported on the eccentric body (carrier) 10 of the input shaft IS via a high-speed shaft support bearing B1, and is engaged with an inner pin P1 fitted in the inner hole and a wavy outer peripheral surface. The outer pin P2 is connected to an output rotating body (output-side flange) OS supported by a main bearing B2 fitted on the inner periphery of the
上記アーム5の先端に備える取付具6の駆動系の構成を図2と図3で説明する。この取付具6の駆動系は、上記アーム5の先端に搬送物の把持器等を取り付けるべく枢支し、上記取付具6の確動輪H2とアーム基部5Aに回転不動に取り付けた確動輪H1とを捲き掛け連結する確動帯(ベルトやチェーン等)Bとを備えている。これにより、取付具6の姿勢を変えることなくアーム5が旋回駆動される。即ち、搬送物を掴む把持器等は、アーム旋回位置に関係なく一定の姿勢を維持する。 The structure of the drive system of the
以上の構成を基に、本考案の搬送ロボットの搬出・入の作用を、図7から図9により説明する。まず、搬出動作は、図7に見るように、垂直姿勢位置にあるアーム5が、「アーム下降動作」をして図示の右側へ水平姿勢位置まで旋回する。続いて、「走行軸移動動作」により直動駆動体2上の水平移動部2Bが図示の右端位置まで移動する。次に、「アーム上昇動作」により、アーム5は右水平姿勢位置から垂直姿勢位置まで持ち上げられて旋回される。 Based on the above configuration, the operation of carrying out / in the transfer robot according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 7, in the carry-out operation, the
続いて、搬送物の搬入動作は、図8に見るよう、垂直姿勢位置にあるアーム5が、「アーム下降動作」をして図示の左側へ水平姿勢位置まで旋回される。続いて、「走行軸移動動作」により直動駆動体2上の水平移動部2Bが図示の右端位置まで移動する。次に「アーム上昇動作」により、アーム5は左水平姿勢位置から垂直姿勢位置まで持ち上げられるように旋回される。 Subsequently, as shown in FIG. 8, in the carrying-in operation of the conveyed product, the
上記搬送ロボットの動作サイクルを図9に纏めて説明する。この図は、パレット搬出位置(イ)にあるパレットをパレット搬入位置(ロ)まで搬送するワークフローを示している。アーム5は、垂直姿勢位置(A)から右水平位置(B)へ旋回する。続いて、アーム5は、パレット搬出位置(イ)側へ水平移動部2Bの右駆動で移動されて受け取り位置(C)に先端が到達され、図示しないが取付具6に備える把持器でパレットを掴む。次に、アーム5は右水平のパレット搬出位置(イ)から反時計方向へ旋回し、垂直姿勢のF点に上昇する。更に水平移動部2Bの左駆動でA点に移動する。そこから反時計方向に旋回されて、左水平姿勢となるパレット搬入位置(ロ)の受け渡し位置(D)に先端が到達され、図示しない取付具6に備える把持器でパレットを受け渡す。取付具6は、水平移動部2Bの右駆動によりアームの先端を(D)から(E)へ移動される。この後に、左水平姿勢のアーム5を時計方向へ旋回して垂直姿勢位置(F)に到達させて動作サイクルが終了する。次の動作サイクルは、アーム5の先端を(F)から(A)へ移動させて再びスタートさせる。尚、上記動作サイクル時間は、例えば、6.3Secで行われる。 The operation cycle of the transfer robot will be described with reference to FIG. This figure shows a workflow for transporting the pallet at the pallet unloading position (a) to the pallet unloading position (b). The
以上、本考案によると次のような効果を奏することができる。まず、一本のアームは駆動モータDMに減速ユニットGUを介して直結されているから、バックラッシュやトルク伝達系にガタツキ・緩みが無く、駆動モータの回転量が正確にアーム旋回角度として制御できる。また、負荷をアーム自体で支持し、重い負荷に対しても高剛性・高精度な搬送物の受け渡しができる。特に、アーム5と駆動モータDMとサイクロ減速機GUの構成としたから、軽量化・高精密化・高耐久性が図られて、搬送ロボットのメンテナンスフリーとトータルコストダウンと納期の短縮が達成できる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. First, since one arm is directly connected to the drive motor DM via the speed reduction unit GU, there is no backlash or torque transmission system, and the amount of rotation of the drive motor can be accurately controlled as the arm turning angle. . In addition, the load is supported by the arm itself, and a highly rigid and highly accurate transported object can be delivered even with a heavy load. In particular, the configuration of the
更に、上記アーム5は、直動駆動体2の水平移動部2Bに搭載され且つアーム基部5Aに回転不動に取り付けた確動輪H1とアーム先端の取付具6の確動輪H2とを確動帯Bで連結しているから、搬送物の姿勢を変えることなく一本のアームの旋回直径長よりも大きな移動ストローク(マシンピッチ)LOが得られ、大きく離れた受け取り受け渡し間に、余裕をもって荷物が搬送できる。 Further, the
尚、本考案は、上述した形態に限定されない。例えば、上記減速ユニットGUは、サイクロ減速機に限定されないし、他の同等の機能を持つ減速ユニットに変更可能である。また、直動駆動体2の駆動方式も、モータ式・油圧式・リニアモータ式等各種の型式が採用できる。これらの変更によっても、本考案の作用・効果は、同様に発揮される。 In addition, this invention is not limited to the form mentioned above. For example, the reduction unit GU is not limited to a cyclo reducer, and can be changed to another reduction unit having an equivalent function. Also, various types of driving methods for the
本考案は、搬送ロボットの実施形態で説明したが、それに限定されるものではなく、各種物品の搬送や加工用のロボットに適用可能である。 Although the present invention has been described in the embodiment of the transfer robot, the present invention is not limited to this, and can be applied to a robot for transferring and processing various articles.
1 基台
2 直動駆動体
2A 本体部
2B 水平移動部
3 支持体
3A,3B 支持板
5 アーム(シングルアーム)
5A アーム基部
6 取付具
10 偏心体
11 曲線板
13 枠体
B 確動帯(ベルトやチェーン等)
B1 高速軸支持軸受
B2 軸受
LO 移動ストローク(マシンピッチ)
DM 駆動モータ
GU 減速ユニット
H1,H2 確動輪
S 移動ストローク
IS 入力軸
OS 出力回転体
P1 内ピン
P2 外ピン
(イ) パレット搬出位置
(ロ) パレット搬入位置DESCRIPTION OF
B1 High-speed shaft support bearing B2 Bearing LO Travel stroke (machine pitch)
DM Drive motor GU Deceleration units H1, H2 Positive wheel S Moving stroke IS Input shaft OS Output rotating body P1 Inner pin P2 Outer pin (A) Pallet unloading position (B) Pallet unloading position
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JP3115497U true JP3115497U (en) | 2005-11-10 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009116574A1 (en) | 2008-03-21 | 2009-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | Clamp device and transfer robot |
JP2011000672A (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Denso Wave Inc | Robot |
JP2011183525A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Denso Wave Inc | Vibration damping device for robot |
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2005
- 2005-05-25 JP JP2005004699U patent/JP3115497U/en not_active Expired - Fee Related
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